【正文】 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁的應(yīng)用及施工要點(diǎn) 摘要：本文介紹了滬寧高速公路擴(kuò)建工程軟基處理中液壓法清壓管樁施工的工藝、質(zhì)量控制要點(diǎn)及施工中的注意事項(xiàng)。 關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁工藝質(zhì)量控制 滬寧高速公路擴(kuò)建工程是通過兩側(cè)各拼寬 米將原有雙向四車道高速公路改造成為雙向八車道高速公路，由于新老路施工時(shí)間相差 10 年，兩側(cè)路基地基的力學(xué)性質(zhì)與老路基下地基固結(jié)程度差異較大，針對(duì)拼接工程的特點(diǎn)，軟基處理設(shè)計(jì)采用了以復(fù)合地基處理為主的方案，即軟土深度＞ 10m 采用先張法顧應(yīng)力混凝土薄壁管樁（即 PTC 管樁）的處理方法 ，考慮到采用錘擊法施工可能會(huì)給老路基穩(wěn)定性造成一定程度的破壞，并且噪聲大且伴有濃煙污染，有悖于環(huán)境和文明施工要求，故在本工程中采用了液壓法靜壓管樁代替錘擊法施工，下面主要介紹液壓法靜壓管樁的施工方法，施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)及適用條件以及樁的施工過程質(zhì)量控制。 工程概況 滬寧高速公路擴(kuò)建工程 HND3標(biāo)會(huì)長 ，其中 K159+000~DK161+859段采用靜壓管樁進(jìn)行軟基地基加固處理，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告顯示，該段地層主要為第四紀(jì)全新系統(tǒng)和上更新紀(jì)。全新紀(jì)巖性主要為灰色淤泥質(zhì)土和亞砂土，表層為“硬殼層”和 填土，厚度 0~20 多米，變化較大，上更新統(tǒng)以粘性土為主，類粉砂，中部砂層較發(fā)育，以粉細(xì)砂為主，厚度達(dá) 30~50cm。 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（ PTC 樁）的特點(diǎn) 靜壓 PTC 管樁是一種施工快速、無噪音污染、施工質(zhì)量可靠、單位承載力高、造價(jià)便宜的建筑新技術(shù)，已逐步替代技術(shù)落后，資源浪費(fèi)、污染環(huán)境的沉管灌注樁、人工挖孔樁等樁型的施工。 PTC 管樁是由專業(yè)廠家大批量電腦自動(dòng)化生產(chǎn)，采用先張法預(yù)應(yīng)力和摻加磨細(xì)料、高效減水劑等先進(jìn)工藝，將混凝土離心脫水密實(shí)成型和蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的一種細(xì)長的空心等截面預(yù)制混凝土構(gòu)件。 PTC 管 樁的主要特點(diǎn)有 3 個(gè)方面：一是管樁的單位承載力和造價(jià)是各種樁型中最低的，總體經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)優(yōu)于其他樁型，管樁單樁承載力高，環(huán)型截面耗砼量比其他樁基礎(chǔ)的費(fèi)用更節(jié)省；二是管樁的穿越土層能力特別強(qiáng)，只要有足夠大的壓力（ 3600KN 以上），它可以穿越十幾米厚薄粉砂甚至是中粗砂層，確保樁基端嵌固于較好的持力層上，具有理想的有效樁長長度，能獲得非常高的單樁承載力。三是管樁混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá) 70Mpa 以上，抗裂彎矩高于方樁，具有高強(qiáng)的工作性能，確保樁身在惡劣施工環(huán)境下保持完好，大大 減少裂樁 和斷樁事 故的發(fā)生。 被廣泛應(yīng) 用于工業(yè) 和民 用建 筑基礎(chǔ)施 工中，本次滬寧高速公路擴(kuò)建工程軟基處理中首次采用了 PTC 管樁處理技術(shù)。 設(shè)計(jì)處理方案描述 本工程中先張法薄壁預(yù)制管樁（ PTC 管樁）直徑為 400mm，壁厚為 70mm。樁位平面上呈平行四邊形布置，管樁入土端采用開口式樁靴，路基填高＞ 4m時(shí)，間距為 ；路基填土≤ 4m 時(shí)，間距 。沉樁采用液壓法靜壓方 式，預(yù)制樁按標(biāo)準(zhǔn)長度成樁，標(biāo)準(zhǔn)長度選擇 6m、 8m、和 10m 進(jìn)行施工接長組合，接長采用焊接法接樁?；炷翉?qiáng)度采用 C60，靜壓管樁完成后，在其樁頂現(xiàn)澆混凝土樁帽，樁帽通過樁塞混凝土與管樁連接，樁帽 尺寸 140 140 30cm和 120 120 30cm 兩種，樁帽混凝土采用 C20 混凝土。樁帽施工完成后，攤鋪 40cm 碎石墊層，墊層內(nèi)鋪設(shè)兩層雙向高強(qiáng)鋼塑土工格柵，形成復(fù)合地基 ，很好地保證了新老路基的良好銜接，確保加寬路基工后沉降量小于 5cm，計(jì)算總沉降量小于 15cm。 施工要求： （ 1）管樁的起吊與儲(chǔ)運(yùn) 管樁由于長細(xì)比大、自重大，在起吊、運(yùn)輸?shù)倪^程中過大的動(dòng)荷載將會(huì)使管樁產(chǎn)生環(huán)裂。正確的起吊方式是二端起吊法，必須有安全員在現(xiàn)場組織實(shí)施。汽車運(yùn)輸時(shí)用長掛車，樁的懸臂不超過 ，在汽車運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)該分層 疊放并錯(cuò)位布置。在工地現(xiàn)場堆放時(shí)，必須選擇堅(jiān)實(shí)平整的場地，堆高不超過 2 層。 （ 2）靜壓法施工的技術(shù)要求 對(duì)于管樁的靜壓法施工，為保證工程質(zhì)量，施工時(shí)的技術(shù)要求如下： a、確定壓樁順序： 施工前了解現(xiàn)場的地質(zhì)條件、土層土質(zhì)情況，根據(jù)設(shè)計(jì)文件的要求和施工組織的要求，確定合理可行的壓樁順序。 b、樁位放樣： 根據(jù)設(shè)計(jì)文件和現(xiàn)場技術(shù)交底所確定的坐標(biāo)控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行樁位放樣，采用經(jīng)緯儀定出樁位。 c、壓樁： 用鋼絲繩綁住樁身單點(diǎn)起吊，小心移入樁機(jī)，然后調(diào)平樁機(jī)，開動(dòng)縱橫兩向油缸移動(dòng)樁機(jī)調(diào)整對(duì)中、同時(shí)利用相互垂直的兩 個(gè)方向經(jīng)緯儀檢查垂直度，入土垂直度控制在 1%以內(nèi)，開動(dòng)壓樁裝置開始?jí)簶?，記錄壓樁時(shí)間和各壓力表讀數(shù)，保持連續(xù)壓樁，壓樁速度控制在 。 d、接樁及焊接要求： 接樁時(shí)其樁頭應(yīng)高出地面 ~：下節(jié)樁的樁頭應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向箍以使下節(jié)樁安裝就位，上節(jié)樁和下節(jié)樁應(yīng)保持順直，其錯(cuò)位不宜大于 2mm；管樁焊接之前，上下端表面用鐵刷清理干凈，直到其坡口處刷出金屬光澤；焊接由兩上焊工對(duì)稱進(jìn)行；焊接層數(shù)不得少于 2 層，焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)；焊接好的樁接頭宜自然冷卻至少 8min，嚴(yán)禁用水冷卻。 e、送樁： 送樁前用水準(zhǔn)儀確 定地面標(biāo)高，在送樁桿上作記號(hào)，送樁過程中進(jìn)行跟蹤，動(dòng)態(tài)檢查送樁嘗試。送樁器下端宜設(shè)置樁墊，樁墊厚度均勻并與樁頂全斷面接觸，送樁達(dá)到設(shè)計(jì)高程后要持續(xù) 10min 且每分鐘沉降量不超過 2mm 后方可結(jié)束送樁。 f、終止壓樁的標(biāo)準(zhǔn)： 一般情況下，對(duì)于摩擦樁以達(dá)到持力層（管樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高）作為管樁終壓的 標(biāo)準(zhǔn)。但 當(dāng)靜壓力 顯著增加時(shí) 要注意提 前終止， 其標(biāo)準(zhǔn)定 為：對(duì)于 Φ400PTC 管樁，靜壓力≥ 100 噸時(shí)可終壓。（備注：設(shè)計(jì)要求的靜壓力標(biāo)準(zhǔn)為60 噸）。 g、施工工藝流程圖。 施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求及注意事項(xiàng) （ 1）樁長控制及檢查： PTC 樁屬地下隱蔽工程，監(jiān)理必須認(rèn)真負(fù)責(zé)，保證每根樁都達(dá)到設(shè)計(jì)深度。在 PTC 樁壓入前，應(yīng)檢查其長度規(guī)格和長度組合是否滿足設(shè)計(jì)文件要求，可以 PTC 樁的端部用紅色油漆作出長度和樁位標(biāo)記。壓樁按“從內(nèi)側(cè)向外側(cè)、先長樁后短樁”的順序施工，在壓后一排樁之前要檢查前一排樁的偏位情況。壓樁結(jié)束后，通過錘球法來檢查樁的打入深度，并記錄每個(gè)樁位的實(shí)測深度。 （ 2）樁身垂直度控制及檢查：壓樁過程中，樁身必須始終保持垂直。施工時(shí)應(yīng)在距樁機(jī)約 20m 處，成 900 方向設(shè)置經(jīng)緯儀各 1 臺(tái)，檢查樁身垂直度并記錄。 （ 3）施工過程控制及檢查： PTC 樁起吊時(shí)，監(jiān)理應(yīng)在現(xiàn)場檢查堆放場地、起吊方法，防止樁斷裂或環(huán)裂。施工過程中，施工人員均應(yīng)檢查和記錄靜壓機(jī)壓力表讀數(shù)、壓樁速度，若出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)停止并報(bào)告監(jiān)理。接樁、焊接時(shí)，應(yīng)檢查樁身垂直度、焊縫質(zhì)量。送樁時(shí)應(yīng)檢查送樁深度，并復(fù)核樁頭標(biāo)高是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 （ 4）樁施工后質(zhì)量控制： PTC 樁施工結(jié)束后，若有高出地面的樁頭，應(yīng)小心保護(hù)，嚴(yán)防施工機(jī)械碰撞。機(jī)械挖土?xí)r，應(yīng)控制鏟斗入土深度，嚴(yán)防挖土機(jī)鏟斗碰樁，導(dǎo)致樁頭破損。壓樁完畢，須進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行下道工序施工。 參考文獻(xiàn) 《高層建筑樁基工程技術(shù) 》中國建材工業(yè)出版社， 1998 年 《路基施工指導(dǎo)意見》江蘇滬寧高速公路擴(kuò)建工程指揮部 2020 年 PHC 管樁施工技術(shù) 1 一、樁的設(shè)計(jì)要求 本工程采用 PHC 管樁（ 2020 浙 G22《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》）。 管樁編號(hào)： PHCA600(130)L1,14,14， L1 根據(jù)管樁總長度 （ L2～ L3）確定。 樁尖類型： a開口型鋼樁尖。 本工程共計(jì) 856 根 ,樁長約 40m 左右，以⑨ 2 層圓礫作為樁基持力層，樁端進(jìn)入⑨ 2 層 ，樁頂標(biāo)高設(shè)定為孔口標(biāo)高。樁的承載力以端承為主 ，沉樁控制 以貫入度為主，樁長為輔。 采用 ZYJ－ 900 液壓靜力壓樁機(jī)壓樁，管樁要求單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值為2400KN，管樁生產(chǎn)廠家提供的極限壓樁力為 6100KN。 本工程樁身垂直度偏差不得超過 %；平面位置允許偏差為： 鋼筋砼墻下沿軸線方向樁： 150mm 垂直于軸線方向的樁： 100mm 柱下單樁： 100mm ZYJ－ 900 液壓靜力壓樁機(jī)技術(shù)參數(shù)：（湖南山河） 主要參數(shù) 額 定 壓樁力 (KN) 9000 額 定 工作油壓 (Mpa) 壓樁速度 (m/min) 高速 5 低速 壓 樁 行程 (m) 位移 (m) 縱向 橫向 轉(zhuǎn)角 (176。 ) 8 升降 (m) 方樁 (mm) 最小 500 最大 300 最 大 圓樁 (mm) 800 邊 樁 距離 (m) 1 角 樁 距離 (m) 額 定 起吊質(zhì)量 (103kg) 25 變 幅 力矩 (tfm) 90 功率 (kW) 壓樁 135 起重 45 尺寸 (mm) 工作長 14500 工作寬 9160 運(yùn)輸高 3300 總 質(zhì) 量（含配重） (103kg) ≥ 902 二、施工方法 管樁 施工的質(zhì)量控制 施工隊(duì)伍的資質(zhì)審查： （ 1）施工隊(duì)伍的承建資格； （ 2）施工現(xiàn)場人員的技術(shù)資格證和上崗證 ； （ 3）施工機(jī)械，壓樁機(jī)、樁槌是否符合現(xiàn)場的土質(zhì)、樁徑、樁深的要求，所有機(jī)械是否有有效的檢驗(yàn)證明。 管樁進(jìn)場的檢查及堆放 A. 管樁進(jìn)場時(shí)應(yīng)檢查出廠合格證和檢驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)樁身的外觀質(zhì)量進(jìn)行全數(shù)檢查。管樁堆放不得超過 4 層，應(yīng)堆放在堅(jiān)實(shí)、平整的場地上，并采取可靠的防滾、防滑措施； B. 管樁的吊運(yùn)采用兩端鉤吊法，索具水平夾角不宜小于 600，吊卸時(shí)應(yīng)輕起輕放，嚴(yán)禁拋擲、碰撞； C. 管樁樁身強(qiáng)度必須達(dá)到 100%時(shí)方可運(yùn)至現(xiàn)場； D. 管樁堆放場地應(yīng)堅(jiān)實(shí)、平整并有排水措施。堆放時(shí)按規(guī)格、長度分類堆放； E. 管樁進(jìn)場后，應(yīng)根據(jù)提供的管樁資料，逐一進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收： 1）生產(chǎn)廠家資質(zhì)證書、產(chǎn)品出廠合格證； 2）砼等級(jí)試驗(yàn)報(bào)告； 3）鋼筋檢測報(bào)告； 4）砂、石料交易證書及復(fù)試報(bào)告。 壓樁前的準(zhǔn)備工作 （ 1）復(fù)核樁位的軸線、標(biāo)高準(zhǔn)確性； （ 2）檢查壓樁機(jī)的型號(hào)、壓力表、配重；檢查機(jī)械操作的工作環(huán)境、供電情況等，根據(jù)地質(zhì)情況和樁尖深度至樁頂標(biāo)高確定樁長； （ 3）施工準(zhǔn)備工 作完成就緒，正式打樁前，組織施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、地質(zhì)、質(zhì)監(jiān)等單位在施工現(xiàn)場共同進(jìn)行工藝試樁，確定貫入度、持力層的強(qiáng)度、樁的承載力、收錘標(biāo)準(zhǔn)等重要參數(shù)。 確定壓樁順序及速率 壓樁順序及速率由施工單位根據(jù)場地狀況及工程進(jìn)度提出，應(yīng)考慮擠土效應(yīng)對(duì)施工及周邊建筑物的影響，工藝試樁后，經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理、甲方、施工單位共同批準(zhǔn)后實(shí)施。 對(duì)群樁承臺(tái)應(yīng)考慮壓樁時(shí)的擠土效應(yīng)，不同深度的樁基應(yīng)先深后淺、先大后小、先長后短。同一單體建筑，一般要求先施壓場地中央的樁，后施壓周邊樁，當(dāng)一側(cè)毗鄰建筑物時(shí)，由毗鄰建筑物處向另一方向施壓 。 一般，沉樁順序應(yīng)符合下列原則： （ 1）空曠場地沉樁應(yīng)由中心向四周進(jìn)行； （ 2）某一側(cè)有需要保護(hù)建筑物或地下管線時(shí)，則應(yīng)由該側(cè)向遠(yuǎn)離的方向進(jìn)行； （ 3）有不同深度基樁時(shí)，應(yīng)按先大后小，先長后短原則進(jìn)行； （ 4）沉樁機(jī)運(yùn)行路線應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)樁、喂樁方便。 垂直度的質(zhì)量控制 當(dāng)管樁插入地面和接樁時(shí)施工人員要用兩臺(tái)經(jīng)緯儀，在兩個(gè)成 90 度的側(cè)面觀察，調(diào)整好樁的垂直度，然后開始?jí)簶?，垂直度偏差不宜大?%。在施壓過程中，決不允許用樁機(jī)拖樁，以免樁傾斜而影響樁的質(zhì)量。 焊接接樁應(yīng)符合下列規(guī)定： 電焊接樁時(shí)可采用手工電弧焊。 焊接工藝應(yīng)符合下列規(guī)定： （ 1）上下端板應(yīng)除污、除銹，坡口處呈現(xiàn)金屬光澤后方可施焊； （ 2）選用焊條直徑應(yīng)能滿足焊透坡口根部的要求，根部打底應(yīng)選用Φ 焊條，其余部份可選用Φ 焊條，焊條品種宜采用結(jié) 422； （ 3）焊接時(shí)電流強(qiáng)度應(yīng)與所使用的焊機(jī)和焊條相匹配，應(yīng)分層、對(duì)稱 、均勻、連續(xù)施焊，根部必須焊透，每道焊接接頭應(yīng)超前引弧，注意焊接始端和終端的焊口處理，表面加強(qiáng)焊縫高度宜為 1mm，力求平滑。焊接后應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，焊縫不得有凹痕、咬邊、焊瘤、夾渣、裂縫等表面缺 陷，發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)應(yīng)返修； （ 4）焊接時(shí)由兩個(gè)焊工同時(shí)進(jìn)行，先在坡口圓周上對(duì)稱點(diǎn)焊 4～ 6 點(diǎn)，焊接層數(shù)為三層，內(nèi)層焊渣須清干凈后方能焊外層，焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)； （ 4）大風(fēng)和雨天，應(yīng)有可靠的防風(fēng)、防雨措施，否則不得進(jìn)行焊接施工； （ 5）兩節(jié)樁接樁平面不宜墊鐵片，最好旋轉(zhuǎn)一下找直度； （ 6）焊接結(jié)束后應(yīng)讓其冷卻 8 分鐘，方可進(jìn)行壓樁，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好后立即施壓。 （ 7）應(yīng)能滿足焊透坡口根部的要求，將端板周圍的焊縫接口焊滿，其外觀質(zhì)量等級(jí)達(dá)到《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中二級(jí)焊縫施焊質(zhì)量； （ 8）焊接接樁應(yīng)做好隱蔽工程 驗(yàn)收。 壓樁的質(zhì)量控制。根據(jù)地質(zhì)資料控制壓樁，沉樁速度不能過快，一般控制在每分鐘 1 米左右為宜。當(dāng)遇到壓力值突然下降，沉降量突然增大；樁身突然傾斜、跑位；樁身混凝土出現(xiàn)裂縫；地面隆起，鄰樁上??；按設(shè)計(jì)樁長壓樁但未達(dá)到設(shè)計(jì)值，或單樁承載力已達(dá)設(shè)計(jì)值但壓樁長度不能滿足設(shè)計(jì)要求等情況時(shí)，應(yīng)立即停止壓樁，及時(shí)與設(shè)計(jì)、地質(zhì)、監(jiān)理等有關(guān)人員研究處理，分析原因采取相應(yīng)措施處理后方可繼續(xù)沉樁。壓樁時(shí)應(yīng)合理調(diào)配管樁長度，同一